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2 粗銑φ10孔上端面的夾具設(shè)計(jì)
本章由李朋飛執(zhí)筆
2.1粗銑φ10孔上端面的夾具設(shè)計(jì)
本夾具主要用來(lái)粗銑φ10孔上端面。由加工本道工序的工序簡(jiǎn)圖可知。粗銑φ10孔上端面時(shí)，有表面粗糙度要求為6.3。本道工序僅是對(duì)上端面進(jìn)行粗加工，工件以φ10孔下端面及定位螺釘為定位基準(zhǔn)，在可調(diào)支承螺釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，由兩個(gè)滑動(dòng)V形塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)向零件靠近，通過(guò)與工件接觸來(lái)夾緊。在本道工序加工時(shí)，還應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。
2.2定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇
在進(jìn)行φ10孔上端面粗銑加工工序時(shí)，只有φ10孔下端面經(jīng)過(guò)粗銑，以它為第一定位基準(zhǔn)限制工件的三個(gè)自由度，再用一定位螺釘與工件接觸，限制一個(gè)自由度，工件以φ10孔下端面和定位螺釘為定位基準(zhǔn)，在可調(diào)支承螺釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，由兩個(gè)滑動(dòng)V形塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)向零件靠近，通過(guò)與工件接觸來(lái)夾緊。
2.3定位誤差分析
本工序選用的工件以平面為主定位，所以它的定位總誤差就是其工件本身的誤差。
2.4銑削力與夾緊力計(jì)算
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可查得：
銑削力計(jì)算公式為
圓周分力 式（3-1）
查表可得：
代入公式（3-1）得
=
查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：
銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。
即： （）
計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力
即： 取k=2
2.5定向鍵和對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)
定向鍵也稱(chēng)定位鍵，安裝在夾具底面的縱向槽中，一般用兩個(gè)，安在一條直線上，其距離越遠(yuǎn)，導(dǎo)向精度越高，用螺釘緊固在夾具體上。
定向鍵通過(guò)與銑床工作臺(tái)上的形槽配合確定夾具在機(jī)床上的正確位置；還能承受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此平面夾具及有些專(zhuān)用鉆鉸床夾具也常使用。
定向鍵有矩形和圓形兩種，定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵，而是在夾具體上加工出一窄長(zhǎng)面作為找正基面來(lái)校正夾具的安裝位置。
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定夾具和刀具的相對(duì)位置。對(duì)刀裝置的結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。
對(duì)刀塊常用銷(xiāo)釘和螺釘緊固在夾具體上，其位置應(yīng)便于使用塞尺對(duì)刀，不妨礙工件裝卸。對(duì)刀時(shí)，在刀具與對(duì)刀塊之間加一塞尺，避免刀具與對(duì)刀塊直接接觸而損壞刀刃或造成對(duì)刀塊過(guò)早磨損。塞尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度和直徑為3～5mm,制造公差h6。對(duì)刀塊和塞尺均已標(biāo)準(zhǔn)化（設(shè)計(jì)時(shí)可查閱相關(guān)手冊(cè)），使用時(shí)，夾具總圖上應(yīng)標(biāo) 圖1
明塞尺尺寸及對(duì)刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對(duì)刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對(duì)刀而且是工件切入的一端。
2.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計(jì)
為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時(shí)間。因此夾緊裝置采用旋轉(zhuǎn)壓緊螺釘夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，壓緊螺釘推動(dòng)V形塊移動(dòng)來(lái)夾緊工件。
夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖2.1所示。
2.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
本夾具用于粗銑零件φ10孔上端面。零件以φ10孔下端面和定位螺釘為定位基準(zhǔn)，在可調(diào)螺釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，由兩個(gè)滑動(dòng)V形塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)向工件靠近，通過(guò)接觸來(lái)夾緊。其夾緊采用的是通過(guò)旋轉(zhuǎn)壓緊螺釘夾緊，夾緊簡(jiǎn)單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，V形塊在壓緊螺釘?shù)耐苿?dòng)下夾緊工件。當(dāng)工件加工完成后，V形塊隨即在壓緊螺釘?shù)淖饔孟滤砷_(kāi)工件，即可取下工件。
2.8本章小結(jié)
在本章中，夾具主要用來(lái)粗銑零件φ10孔上端面。首先應(yīng)明確本夾具中的夾緊定位機(jī)構(gòu)，在進(jìn)行轉(zhuǎn)速器盤(pán)φ10孔上端面粗銑加工工序時(shí)，φ10孔下端面已經(jīng)經(jīng)過(guò)粗銑，以φ10孔下端面和定位螺釘為定位基準(zhǔn)，在可調(diào)支承螺釘上實(shí)現(xiàn)完全定位。夾緊時(shí)，由兩個(gè)滑動(dòng)V形塊同時(shí)運(yùn)動(dòng)向工件靠近，通過(guò)接觸來(lái)夾緊。然后按照有關(guān)公式進(jìn)行銑削力和夾緊的計(jì)算，然后對(duì)銑床夾具必不可少的定向鍵和對(duì)刀裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。所以對(duì)夾具設(shè)計(jì)也是非常重要的。
2.9設(shè)計(jì)心得
此次課程設(shè)計(jì)可以說(shuō)是在我們學(xué)完了大學(xué)三年的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程以及部分專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，是一次深入的綜合性的應(yīng)用和總結(jié)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，為我們大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
此次設(shè)計(jì)可以概括為以下幾個(gè)階段：前期資料的搜集和整理；工藝的確定；具體夾具的設(shè)計(jì)；
夾具是為特定的工序正常的進(jìn)行所設(shè)計(jì)的特殊工具，通過(guò)它的設(shè)計(jì)，可以了解它在設(shè)計(jì)中的地位，為加工的順利進(jìn)行提供了保障。在縮短加工時(shí)間，減小加工難度，提高加工精度和生產(chǎn)效率都有重大保證。
此次設(shè)計(jì)歷時(shí)三周，通過(guò)自己的計(jì)算、研究、設(shè)計(jì)、查手冊(cè)得到了最終的設(shè)計(jì)結(jié)果，真正地起到了訓(xùn)練自己的目的，希望此次設(shè)計(jì)能為以后的工作打好一定的實(shí)踐基礎(chǔ)，也提供一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
最后，感謝唐勇老師的辛勤指導(dǎo)和幫助！謝謝！